(57)【要約】【課題】外径、体格が小型であるにも係わらず低速回転で大きな出力が得られる高周波発電機の提供。【解決手段】固定子と、前記固定子の内側に回転可能に設けられ、強磁性体からなり、外側に向かって突出する凸極が等間隔で形成された誘導子とを備え、前記固定子は、前記固定子および誘導子と交叉する磁気回路が形成されるように磁界を発生させる界磁コイルと、前記界磁コイルで生じた磁界によって交流電流を生じさせる電機子コイルとを備え、前記電機子コイルは、三相交流のＵ極に対応するＵ相コイルと、三相交流のＶ極に対応するＶ相コイルと、三相交流のＷ極に対応するＷ相コイルとからなり、前記Ｕ相コイルと前記Ｖ相コイルと前記Ｗ相コイルとは前記固定子の内周面にこの順で円周方向に沿って配設されている高周波発電機。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子と、前記固定子の内側に回転可能に設けられ、強磁性体からなり、外側に向かって突出する凸極が等間隔で形成された誘導子とを備え、
前記固定子は、
前記固定子および誘導子と交叉する磁界を発生させる界磁コイルと、前記界磁コイルで生じた磁界によって交流電流を生じさせる電機子コイルとを備え、
前記電機子コイルは、三相交流のＵ極に対応するＵ相コイルと、三相交流のＶ極に対応するＶ相コイルと、三相交流のＷ極に対応するＷ相コイルとからなり、
前記Ｕ相コイルと前記Ｖ相コイルと前記Ｗ相コイルとは前記固定子の内周面にこの順で円周方向に沿って配設されてなることを特徴とする高周波発電機。
【請求項２】
前記誘導子における凸極の数は、前記固定子における電機子コイルの数に一致しない請求項１に記載の高周波発電機。
【請求項３】
前記誘導子においては、前記電機子コイル６個に対して５個の凸極が相対するように設けられてなる請求項２に記載の高周波発電機。
【請求項４】
前記電機子コイルは、前記固定子の内周面に設けられた軸線方向の溝である電機子スロットに収容されてなる請求項１〜３の何れか１項に記載の高周波発電機。
【請求項５】
前記界磁コイルは、前記固定子の内周面に、前記電機子スロットに隣接して設けられた界磁スロットの内部に収容されてなる請求項１〜４の何れか１項に記載の高周波発電機。
【請求項６】
前記電機子スロットの幅は、５〜９ｃｍである請求項４または５に記載の高周波発電機。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波発電機にかかり、特に、風力発電に好適に使用できる高周波発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
風力発電装置は、風車によって発電機を回転させるものであるが、風車は回転数が低いので、従来は、増速ギアを介して風車と発電機とを接続したものが一般的であった。
【０００３】
しかしながら、増速ギアは保守や騒音の点で問題があるので、近年は、風車と発電機とを直結した直接駆動型の風力発電装置が開発されている。
【０００４】
直接駆動型の風力発電装置においては、一般的に、多極型同期発電機が使用されてきた（特許文献１〜３、非特許文献１、２）。
【特許文献１】特開２０００−２３６６９８号公報
【特許文献２】特開２００５−０４５８４９号公報
【特許文献３】特開２００４−３０１１１６号公報
【非特許文献１】三菱重工ニュース、２００３年２月５日発行、第４０８１号、インターネット＜URL:http://www.mhi.co.jp/news/sec1/030205.html＞
【非特許文献２】実用化が進む風力発電、ＥＤＮ．ｃｏｍ．Ｊａｐａｎ、インターネット＜URL:www.ednjapan.com/content/issue/2005/04/cover/cover.html＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、多極同期発電機は、通常、発電コイルを有する固定子の内側を４極以上の極数を有する回転子が回転する構成を有する。そして、前述のように、風車の低速回転に対応すべく、回転子は４０〜８４極またはそれ以上の多極構造を有している。
【０００６】
回転子は、通常、極数に応じた数のスロットを鉄心に等間隔に設け、このスロットに界磁コイルを挿入した構成を有する。したがって、回転子はどうしても外径が大きくなるから、多極同期発電機そのものも、外径が大きくなることを免れない。
【０００７】
また、前記回転子においては、スロットの数が多いから、スロット幅は大きくても数ｃｍしか取れない。したがって、鎖交磁束の変化も小さく、電機子コイルの断面積も小さい。ここで、鎖交磁束の変化が小さければ発生電圧も小さくなり、電機子コイルの断面積が小さければ通電許容電流も小さくなる。したがって、従来の多極同期発電機は、体格が大きく、回転数が高い割には出力が小さかった。
【０００８】
多極同期発電機に代わるものとしては高周波発電機が考えられるが、従来の高周波発電機は単相出力のものが殆どであったので、大容量化した場合、発生する電圧も高電圧になる故に、ＡＣ−ＡＣコンバータのような電力変換器を介して電力系統に接続するには好ましくなかった。
【０００９】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、三相交流を出力できる故に、電力変換器を介して容易に電力系統に接続できるとともに、外径、体格が小型であるにも係わらず低速回転で大きな出力が得られる高周波発電機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、固定子と、前記固定子の内側に回転可能に設けられ、強磁性体からなり、外側に向かって突出する凸極が等間隔で形成された誘導子とを備え、前記固定子は、前記固定子および誘導子と交叉する磁界を発生させる界磁コイルと、前記界磁コイルで生じた磁界によって交流電流を生じさせる電機子コイルとを備え、前記電機子コイルは、三相交流のＵ極に対応するＵ相コイルと、三相交流のＶ極に対応するＶ相コイルと、三相交流のＷ極に対応するＷ相コイルとからなり、前記Ｕ相コイルと前記Ｖ相コイルと前記Ｗ相コイルとは前記固定子の内周面にこの順で円周方向に沿って配設されてなることを特徴とする高周波発電機に関する。
【００１１】
前記高周波発電機においては、界磁コイルによって発生した磁界は、固定子および誘導子全体を通過する。したがって、固定子および誘導子において磁界が通過しない部分は無い。
【００１２】
そして、前記誘導子が回転して一の凸極が一の電機子コイルに近接すると、前記一の電機子コイルと前記誘導子とのギャップが小さくなり、前記一の電機子コイルを通過する磁界が強くなる。そして、更に前記誘導子が回転して前記一の凸極が前記一の電機子コイルから遠ざかると、前記一の電機子コイルと前記誘導子とのギャップが再び大きくなり、前記一の電機子コイルを通過する磁界が弱くなる。このように、前記誘導子が回転することにより、前記電機子コイルを通過する磁界は周期的に強くなったり弱くなったりする。これにより、前記電機子コイルにおいては交流電流が生じる。
【００１３】
前記電機子コイルは、前記Ｕ相コイルと前記Ｖ相コイルと前記Ｗ相コイルとがこの順で円周方向に配設された構成を有している。したがって、前記Ｕ相コイルと前記Ｖ相コイルと前記Ｗ相コイルとをＹ結線またはΔ結線することにより、前記誘導子の回転に応じて前記電機子コイルには三相交流が発生する。
【００１４】
このように前記高周波発電機においては、三相交流が出力される。したがって、単相交流を出力する場合に比較して端子電圧が低くなるから、電力系統への接続が容易になる。また、併設する三相電力変換器を利用して多極化に伴う大きな電機子リアクタンスを補償することにより、電機子コイルに大電流を流せるから、従来の多極型同期発電機と同一の体積であれば２倍の出力が可能である。
【００１５】
このように、前記高周波発電機は、同一の出力であれば、重量や体格を従来の多極型同期発電機の半分に縮減できるから、建設コストの低減が図れる。
【００１６】
更に、前記高周波発電機は、誘導子が固定子の内部に配設されているから、大型化、大出力化が容易である。また、固定子に設けられた界磁コイルを外部から励磁して磁界を発生させているから、誘導子に永久磁石を配設する必要がない。したがって、誘導子を小型、軽量化できる。また、誘導子を組み立て後、着磁する必要もない。また、界磁コイルに電力を供給するためのブラシも、電機子コイルから電力を取り出すブラシも不要でもあるから、点検、補修が容易である。
【００１７】
前記誘導子に使用される強磁性体としては、通常の鉄心に使用される鋼種であればどのようなものも使用できる。このようなものとしては、珪素鋼鈑や各種フェライトなどがある。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、前記誘導子における凸極の数が、前記固定子における電機子コイルの数に一致しない請求項１に記載の高周波発電機に関する。
【００１９】
前記高周波発電機においては、誘導子に設けられた凸極の全てが固定子に設けられた電機子コイルと相対するわけではないので、凸極が電機子コイルに近接するとき、および電機子コイルから遠ざかるときに凸極と電機子コイルとの間に作用する磁気抵抗が小さくなる。したがって、前記磁気抵抗に起因する損失を減らすことができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、前記誘導子においては、前記電機子コイル６個に対して５個の凸極が相対するように設けられてなる請求項２に記載の高周波発電機に関する。
【００２１】
本発明の高周波発電機は、前述のように三相発電機であるから、電機子コイルは６個で１組とするのが一般的である。ここで、電機子コイル６個あたりの誘導子の凸極の個数が少なければ少ないほど、電機子コイルにおける磁界の変化が大きくなるが、磁界が変化する周波数は少なくなる。ここで、本発明の高周波発電機の出力は、電機子コイルにおいて生じる交流の電圧と周波数とに依存する。したがって、前記誘導子の個数が過少のときは、電機子コイルに生じる交流の電圧は高くなるが、周波数が過少になり、十分な出力が得られない。
【００２２】
前記請求項に記載の高周波発電機においては、電機子コイル６個あたりの誘導子の凸極の個数は５個であるから、誘導子が回転することにより、電機子コイルにおいて十分な強度の磁界変化が生じる上、磁界が変化する周波数も十分である。
【００２３】
したがって、低速回転でも大出力が得られる。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、前記電機子コイルが、前記固定子の内周面に設けられた軸線方向の溝である電機子スロットに導体を収容してなる請求項１〜３の何れか１項に記載の高周波発電機に関する。
【００２５】
前記高周波発電機においては、前記固定子の内周面に所定の間隔で設けられた電機子スロットに導体を収容して電機子コイルを形成しているから、固定子の内周面に突出した凸極にコイルを巻いて電機子コイルを形成する形態の高周波発電機に比較して製作が遥かに容易である。
【００２６】
請求項５に記載の発明は、前記固定子の内周面に、前記電機子スロットに隣接して設けられた界磁スロットの内部に収容されてなる請求項１〜４の何れか１項に記載の高周波発電機に関する。
【００２７】
前記高周波発電機においては、固定子の内周面に界磁コイルが突出していないから、固定子と誘導子との間のギャップを極小にすることができる。また、前記固定子は、たとえば、強磁性材料からなる円筒体の内周面を機械切削して電機子スロットを形成するときに、電機子スロットを所定個数形成する毎に、界磁スロットを切削するためのスペースを空けておき、電機子スロットの形成が終わったら前記スペースにおいて界磁スロットを切削するという手順で作製できるから、工作が容易である。
【００２８】
請求項６に記載の発明は、前記電機子スロットの幅が５〜９ｃｍである請求項４または５に記載の高周波発電機に関する。
【００２９】
前記高周波発電機においては、電機子スロットの幅が従来の多極型同期発電機の２〜３ｃｍに比較して大きいからより太い導体を導入できる。したがって、Ｕ相コイル、Ｙ相コイル、Ｗ相コイルのいずれの電機子コイルにおいても、流れる電流がより大きくなるから、同一寸法であれば、より大きな出力を取り出せる。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明したように、本発明によれば、三相交流を出力できる故に、電力変換器を介して容易に電力系統に接続できるとともに、外径、体格が小型であるにも係わらず低速回転で大きな出力が得られる高周波発電機が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
１．実施形態１
以下、本発明の高周波発電機の一例、およびこの高周波発電機を用いた風力発電システムについて説明する。
【００３２】
図１に示すように、実施形態１に係る高周波発電機１００は、全体として略円筒状に形成された固定子２と、固定子２の内側に、同心状に、しかも回転可能に設けられた誘導子４とを備える。
【００３３】
固定子２は、固定子鉄心２０と、固定子鉄心２０の内周面上に配設された４８個の電機子コイル２２ａ〜２８ｃと、電機子コイル２２ａ〜２８ｃに対して平行に配設された４個の界磁コイル３０および３２とを備える。
【００３４】
固定子鉄心２０は、図２に示すように、珪素鋼などの強磁性体で形成された円筒体であり、内周面に、電機子コイル２２ａ〜２８ｃが挿入される溝である電機子スロット２０Ａが軸線に対して平行に４８個設けられている。
【００３５】
界磁スロット２０Ｂは、１２個の電機子スロット２０Ａに対して１個づつ、合計４個設けられている。
【００３６】
電機子スロット２０Ａは、５〜９ｃｍの幅を有する。
【００３７】
図１および図４に示すように、電機子スロット２０Ａには、時計回り方向に沿って電機子コイル２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２８ａ、２８ｂ、２８ｃの順で電機子コイル挿入されている。電機子コイル２２ａ、２４ａ、２６ａ、２８ａはＵ相コイルであり、電機子コイル２２ｂ、２４ｂ、２６ｂ、２８ｂはＶ相コイルである。そして、電機子コイル２２ｃ、２４ｃ、２６ｃ、２８ｃはＵ相コイルである。以下、電機子コイル２２ａ、２４ａ、２６ａ、２８ａを夫々Ｕ相コイル２２ａ、２４ａ、２６ａ、２８ａと称し、電機子コイル２２ｂ、２４ｂ、２６ｂ、２８ｂを夫々Ｖ相コイル２２ｂ、２４ｂ、２６ｂ、２８ｂと称する。同様に、電機子コイル２２ｃ、２４ｃ、２６ｃ、２８ｃを夫々Ｗ相子コイル２２ｃ、２４ｃ、２６ｃ、２８ｃと称することがある。
【００３８】
図１に示すように、Ｕ相コイル２２ａの巻き終わりの部分はＵ相コイル２４ａの巻き始めの部分に、Ｕ相コイル２４ａの巻き終わりの部分はＵ相コイル２６ａの巻き始めの部分に、Ｕ相コイル２６ａの巻き終わりの部分はＵ相コイル２８ａの巻き始めの部分に接続されている。
【００３９】
同様に、Ｖ相コイル２２ｂの巻き終わりの部分はＶ相コイル２４ｂの巻き始めの部分に、Ｖ相コイル２４ｂの巻き終わりの部分はＶ相コイル２６ｂの巻き始めの部分に、Ｖ相コイル２６ｂの巻き終わりの部分はＶ相コイル２８ｂの巻き始めの部分に接続されている。
【００４０】
そして、Ｗ相コイル２２ｃの巻き終わりの部分はＷ相コイル２４ｃの巻き始めの部分に、Ｗ相コイル２４ｃの巻き終わりの部分はＷ相コイル２６ｃの巻き始めの部分に、Ｗ相コイル２６ｃの巻き終わりの部分はＷ相コイル２８ｃの巻き始めの部分に接続されている。したがって、Ｕ相コイル２２ａ〜２８ａ、Ｖ相コイル２２ｂ〜２８ｂ、Ｗ相コイル２２ｃ〜２８ｃは、夫々直列に接続されている。
【００４１】
そして、Ｕ相コイル２２ａ〜２８ａとＶ相コイル２２ｂ〜２８ｂとＷ相コイル２２ｃ〜２８ｃとは、図６に示すようにＹ結線されているか、または図７に示すようにΔ結線されている。
【００４２】
Ｕ相コイル２２ａ〜２８ａとＶ相コイル２２ｂ〜２８ｂとＷ相コイル２２ｃ〜２８ｃとは、何れも導体の棒材であってもよく、エナメル線を所定の巻き数だけ巻回したコイルであってもよい。
【００４３】
図１および図４に示すように、界磁コイル３０および３２は何れも２個づつ設けられ、夫々界磁スロット２０Ｂに挿入されている。２個の界磁コイル３０は誘導子４を挟んで相対する位置にある界磁スロット２０Ｂに挿入されている。同様に、２個の界磁コイル３２もまた、誘導子４を挟んで相対する位置にある界磁スロット２０Ｂに挿入されている。したがって、界磁コイル３０同士、および界磁コイル３２同士は、誘導子４を挟んで相対する。
【００４４】
界磁コイル３０と界磁コイル３２とは直流電源（図示せず。）に接続され、前記直流電源によって励磁される。界磁コイル３０は、図４の紙面から手前に向かう方向に電流が流れ、界磁コイル３２は、図４の紙面に向かう方向に電流が流れるように前記直流電源に接続されている。なお、界磁コイル３０と界磁コイル３２とは導線３３で接続されている。したがって、図４における上方に位置する界磁コイル３０と右方に位置する界磁コイル３２とにより、図４における左上方および右下方から入って固定子２および誘導子４を通過して右上方に抜ける磁界Ｂ１が生じる。同様に、図４における下方に位置する界磁コイル３０と左方に位置する界磁コイル３２とにより、図４における左上方および右下方から入って固定子２および誘導子４を通過して左下方に抜ける磁界Ｂ２が生じる。
【００４５】
界磁コイル３０および界磁コイル３２としては、導体の棒材を束ねたものが使用できる。
【００４６】
誘導子４は、図３に示すように、珪素鋼やフェライトなどの強磁性材料からなる円筒体であって、外周面に等間隔で凸極４０が設けられている。
【００４７】
図５に示すように、一群の電機子コイル２２ａ〜２８ｃに対対する凸極４０を時計回り方向に４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ、４０Ｅ・・・とすると、最初の６個の電機子コイル２２ａ〜２６ｃに対して最初の５個の凸極４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ、４０Ｅが相対する。そして次の６個の電機子コイル２６ａ〜２８ｃに対して次の５個の凸極４０Ｆ、４０Ｇ、４０Ｈ、４０Ｉ、４０Ｊが相対する。このように、凸極４０は、６個の電機子コイルに対して５個の凸極４０が相対するように形成されている。
【００４８】
以下、高周波発電機１００の作用について説明する。
【００４９】
前述のように、界磁コイル３０および３２に直流電源を接続すると、固定子２および誘導子４を貫通するように磁界Ｂ１およびＢ２が形成される。
【００５０】
ここで、誘導子４が矢印ａの方向に回転すると、電機子コイル２２ａ〜２８ｃの夫々に凸極４０が近接したり遠ざかったりする。ここで、電機子コイル２２ａ〜２８ｃを通過する磁界Ｂ１およびＢ２は、誘導子は強磁性体で形成されているから、誘導子と電機子コイル２２ａ〜２８ｃとの間の距離が大きい程弱くなり、反対に、誘導子と電機子コイル２２ａ〜２８ｃとの間の距離が小さい程強くなる。
【００５１】
そして、誘導子４が回転して凸極４０が電機子コイル２２ａ〜２８ｃに近接すると、誘導子４と電機子コイル２２ａ〜２８ｃとの距離が縮小し、誘導子４が更に回転して凸極４０が電機子コイル２２ａ〜２８ｃから遠ざかると、誘導子４と電機子コイル２２ａ〜２８ｃとの距離が拡大する。
【００５２】
このように、誘導子４が回転することにより、磁界Ｂ１およびＢ２は、電機子コイル２２ａ〜２８ｃにおいて周期的に強くなったり弱くなったりするから、電機子コイル２２ａ〜２８ｃには電磁誘導によって交流電流が生じる。
【００５３】
ここで、電機子コイル２２ａ〜２８ｃは、前述のようにＵ相コイル２２ａ〜２８ａ、Ｖ相コイル２２ｂ〜２８ｂ、Ｗ相コイル２２ｃ〜２８ｃに別れ、しかもＵ相コイル２２ａ〜２８ａ、Ｖ相コイル２２ｂ〜２８ｂ、Ｗ相コイル２２ｃ〜２８ｃはＹ結線またはΔ結線されているから、電機子コイル２２ａ〜２８ｃにおいては高周波の三相交流電流が出力される。
【００５４】
高周波発電機１００を用いた風力発電システムの一例について以下に説明する。
【００５５】
図８に示すように、風力発電システム１０００は、高周波発電機１００を内蔵する風力発電装置２００と、風力発電装置２００に内臓された高周波発電機１００で出力された高周波数の三相交流を整流して所定の電圧の直流にするコンバータ３００と、コンバータ３００から出力された直流を５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの交流に変換するインバータ４００と、インバータ４００から出力された５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの交流を所定の電圧に調整して電力系統２０００に出力するトランス５００とを備える。電力系統２０００とトランス５００との間には、電力系統２０００に落雷などがあったときに風力発電システム１０００および電力系統２０００を保護する系統連係保護装置６００が挿入されている。更に、トランス５００と系統連係保護装置６００との間には負荷７００が挿入されている。
【００５６】
風力発電装置２００は、風車２０２と、風車２０２を回転可能に支持するナセル部２０６と、地面に立設され、頂部においてナセル部２０６を支持する支柱２０４とを備える。
【００５７】
風車２０２は、中心に位置するボス部２１０と、ボス部２１０から半径方向に沿って外側に向かって延在する３枚のブレード２１２とから構成される。ボス部２１０には、ブレード２１２のピッチを変更するピッチ変更機構（図示せず。）が内蔵されている。
【００５８】
ナセル部２０６には、風車２０２に直結された高周波発電機１００と、高周波発電機１００の軸上に設けられ、強風時に風車２０２を停止させるディスクブレーキ２０８とを備える。
【００５９】
風力発電装置２００においては、風車２０２が回転することによって高周波発電機１００が回転し、高周波数の三相交流が出力される。
【００６０】
風力発電装置２００から出力された三相交流は、コンバータ３００で整流されるとともに、コンバータ３００でチョッパ制御を行うことによって所定の電圧の直流に調整されてインバータ４００に入力される。
【００６１】
インバータ４００においては、入力された直流を５０〜６０Ｈｚの三相交流に変換する。三相交流の周波数は、電力系統２０００に合わせる。
【００６２】
インバータ４００で出力された５０〜６０Ｈｚの三相交流は、トランス５００および系統連係保護装置６００を通って電力系統２０００に出力される。
【００６３】
前述のように、高周波発電機１００は、単相交流ではなく、高周波の三相交流を出力するから、端子電圧を低くとることができる。したがって、コンバータ電力系統への接続が容易になる。また、併設する三相電力変換器を利用して多極化に伴う大きな電機子リアクタンスを補償することにより、電機子コイルに大電流を流せるから、従来の多極型同期発電機と同一の体積であれば２倍の出力が可能である。
【００６４】
また、電機子コイル２２ａ〜２８ｃ、および界磁コイル３０、３２は、すべて固定子鉄心２０に設けられたある電機子スロット２０Ａおよび界磁スロット２０Ｂに収容されているから、固定子２の内周面には何も突出していない。したがって、固定子２の内周面と誘導子４の凸極４０との間のギャップをぎりぎりまで小さくすることができるから、界磁コイル３０および３２によって生じる磁界Ｂ１およびＢ２の変動幅が大きくなる。故に、電機子コイル２２ａ〜２８ｃにはより高い電圧が生じる。
【００６５】
更に、電機子スロット２０Ａの幅は５〜９ｃｍと、従来の多極型同期発電機における電機子スロットの幅よりも遥かに大きいから、電機子コイル２２ａ〜２８ｃとしてより太いコイルを使用でき、より大きな電流を流すことができる。
【００６６】
加えて、誘導子４の凸極４０は、電機子コイル２２ａ〜２８ｃのうちの６個の電機子コイルに対して５個の凸極４０が相対するように形成されているから、凸極４０が電機子コイル２２ａ〜２８ｃに近接し、または遠ざかるときの磁気抵抗を小さく抑えることができる。
【００６７】
これらの理由により、高周波発電機１００は、同一の出力であれば、重量や体格を従来の多極型同期発電機の半分またはそれ以下に縮減でき、また、重量や体格が従来の多極型同期発電機と同一のときは、倍以上の出力を得ることができる。
【００６８】
また、高周波発電機１００は、誘導子４が固定子２の内部に配設されているから、大型化、大出力化が容易である。
【００６９】
加えて界磁コイル３０および３２に直流を流して励磁することにより、磁界Ｂ１およびＢ２を発生させ、この磁界Ｂ１、Ｂ２により発電しているから、誘導子に永久磁石を配設する必要がない。したがって、誘導子を小型、軽量化できる。また、誘導子を組み立て後、着磁する必要もない。
【００７０】
更に、界磁コイル３０、３２に電力を供給するためのブラシも、電機子コイル２２ａ〜２８ｃから電力を取り出すブラシも不要でもあるから、点検、補修が容易である。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の高周波発電機は、直接駆動型の風力発電装置における発電機として使用されるほか、電機溶接機用、バイブレータ用、投光機用などの各種電源としても使用される。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】図１は、実施形態１に係る高周波発電機を軸線に直交する平面で切断した断面を示す概略断面図である。
【図２】図２は、図１に示す高周波発電機の固定子を構成する固定子鉄心を軸線に直交する平面で切断した断面を示す概略断面図である。
【図３】図３は、図１に示す高周波発電機が備える誘導子を軸線に直交する平面で切断した断面を示す概略断面図である。
【図４】図４は、図１に示す高周波発電機が備える電機子コイルおよび界磁コイルと、前記界磁コイルによって形成される磁界との相対的な位置関係を示す説明図である。
【図５】図５は、図１に示す高周波発電機が備える電機子コイルと、誘導子に設けられた凸極との相対的な位置関係を示す説明図である。
【図６】図６は、前記電機子コイルを構成するＵ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルをＹ結線した例を示す接続図である。
【図７】図７は、前記電機子コイルを構成するＵ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルをΔ結線した例を示す接続図である。
【図８】図８は、実施形態１に係る高周波発電機を用いた風略発電システムの一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７３】
２      固定子
４      誘導子
２０    固定子鉄心
２０Ａ  電機子スロット
２０Ｂ  界磁スロット
２２ｃ  コイル
２２ａ  Ｕ相コイル
２２ｂ  Ｖ相コイル
２２ｃ  Ｗ相コイル
２４ａ  Ｕ相コイル
２４ｂ  Ｖ相コイル
２４ｃ  Ｗ相コイル
２６ａ  Ｕ相コイル
２６ｂ  Ｖ相コイル
２６ｃ  Ｗ相コイル
２８ａ  Ｕ相コイル
２８ｂ  Ｖ相コイル
２８ｃ  Ｗ相コイル
３０    界磁コイル
３２    界磁コイル
３３    導線
４０    凸極
１００  高周波発電機
２００  風力発電装置
２０２  風車
３００  コンバータ
４００  インバータ
５００  トランス
６００  系統連係保護装置
１０００    風力発電システム
２０００    電力系統
【図１】
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【図２】
2007135290.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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